(18分)如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1在紙面內(nèi)以速度從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角α=30°;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度也從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
(1)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d;
(2)求兩粒子進(jìn)入磁場的時間間隔;
(3)若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場,且兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做直線運(yùn)動。求電場強(qiáng)度E的大小和方向。
d=4mv0/qB? πm/3qB? ,電場強(qiáng)度的大小,方向與MN成30°角斜向右上
【解析】(1)粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動
???????????? 2分
粒子1圓周運(yùn)動的圓心角,????????????????? 1分
粒子2圓周運(yùn)動的圓心角,????????????????? 1分
故?????????????????? 2分
(2)粒子圓周運(yùn)動的周期 ?????????????????????????????? 2分
粒子1在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間????????????????????????? 1分
粒子2在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間????????????????????????? 1分
所以?????????????????????????????????????????? 2分
(3)由題意,電場強(qiáng)度的方向應(yīng)與粒子1穿出磁場的方向平行。
a.若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向右上,則粒子1做勻加速直線運(yùn)動,粒子2做類平拋運(yùn)動。
?????????????????????????????????????????????????? 1分
?????????????????????????????? 1分
??????????????????????????????????????????? 1分
解得??????????????????????????????????????????? 1分
b.若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向左下,則粒子1做勻減速直線運(yùn)動,粒子2做類平拋運(yùn)動。
解得,假設(shè)不成立。??????????????????????????? 1分
綜上所述,電場強(qiáng)度的大小,方向與MN成30°角斜向右上。??? 1分
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在電場磁場中運(yùn)動。
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中物理 來源:2013-2014山東省德州市高三3月模擬檢測理科綜合試卷(解析版) 題型:計算題
(20分)如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0從O點(diǎn)垂直射入磁場,其方向與MN的夾角=30o;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2以速度也從O點(diǎn)垂直射入磁場,其方向與MN的夾角=60o。已知粒子l、2同時到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
(1)請畫出粒子1和2在磁場中運(yùn)動的軌跡;
(2)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d;
(3)求兩粒子進(jìn)入磁場的時間間隔t;
(4)若MN下方有一勻強(qiáng)電場,使兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做勻加速直線運(yùn)動。求電場強(qiáng)度E的大小。
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科目:高中物理 來源:2013-2014海南瓊海嘉積中學(xué)高一上教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(段考)物理試卷(解析版) 題型:計算題
如圖所示,直線MN表示一條平直公路,甲、乙兩輛汽車原來停在A、B兩處,A、B間的距離為85m,現(xiàn)甲車先開始向右做勻加速直線運(yùn)動,加速度a1=2.5m/s2,甲車運(yùn)動6.0s時,乙車立即開始向右做勻加速直線運(yùn)動,加速度a2=5.0m/s2,求:
(1) 乙車運(yùn)動多長時間被甲車追上?
(2) 兩輛汽車相遇處距A處的距離。
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科目:高中物理 來源:2012年粵教版高中物理選修3-1 3.6洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題
如圖所示,在直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子,沿與MN成45°角的方向由O點(diǎn)垂直于磁場方向飛入磁場,ts后達(dá)到MN直線上的某一點(diǎn)P,OP=r,則該帶電粒子帶______________,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為______________,粒子的速度為______________.
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